【重点好文】机械化学辅助提取天然产物的研究进展

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天然产物，是从植物、动物及微生物等自然资源中提取出的次级代谢产物或生物体内的内源性生理活性成分^[1]。这些源于自然界的化学成分，例如萜类、黄酮类、生物碱、苷类等，种类繁多，结构各异。天然产物在临床治疗、药物研发、保健养生、美容护肤等方面都有广泛应用^[2—5]，在合成化学还未取得实质性发展之前，绝大多数药用、食用、生活用等物品都源于天然产物^[6]。

目前，天然产物的提取方法以溶剂提取为主，即选用合适的提取溶剂，将固体物质中的目标成分萃取到溶液中^[7]，包括浸渍法、煎煮法、渗滤法、回流提取法及索氏提取法等。这些方法相对安全、简单，但操作耗时长、需要大量有机溶剂、萃取效率低，缺点不容忽视。同时，较长的提取时间和较高的提取温度可能会破坏某些活性成分，最终导致提取效率相对较低。近年来，一些现代化提取工艺被成功地应用到天然产物的提取中，如超声波辅助提取、微波辅助提取、酶辅助提取及超临界流体萃取等^[8—11]，一定程度上缓解了传统提取方法存在的问题。然而，这些提取工艺的缺点也同样明显，如超声法虽然能通过空化和细胞破裂来提高提取率^[12]，但仍需要大量的有机溶剂以萃取化合物，且设备要求高，存在较大的噪声。

机械化学是研究高能机械力作用下物质的化学或物理化学变化的一门科学。随着机械化学技术的建立与发展，将机械化学方法应用到各类工艺中逐渐受到人们的重视，并已取得了一定的成果。在化合物合成与修饰、改善难溶性药物溶解度等方面，机械化学技术的应用已日臻成熟，如采用机械化学方法制备银纳米颗粒、处理污染土壤等^[13—14]。机械化学辅助提取作为一种创新的提取技术，其首次应用是KOROLEV 等从冷杉叶中萃取三萜酸，并将产率由2.9％提升至4.7％ ^[15]。此后，从竹叶中提取黄酮类化合物、从苦参中提取多糖、从橄榄籽中获得游离木质素等一系列成功案例的实施^[16—18]，证明了机械化学预处理的有效性。

2012 年，CHEMAT 等提出了“天然产物绿色提取”的定义^[19]，即“发现或设计提取工艺，减少能耗，使用可代替或绿色溶剂和可再生天然产物，并得到安全高质量的提取物产品”。机械化学辅助提取技术能减少甚至避免使用有机溶剂、缩短提取时间、提高提取率、实现选择性提取，符合“天然产物绿色提取”的要求，能够作为一种替代传统提取工艺的有效方法。

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